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Nicolas de MoncuitDirecteur, science du bâtimentHenry Canada inc.

Hydrofugation ou imperméabilisation de structures souterraines, définir le système le mieux approprié

CEBQ 27 février 2019

Programme

• Definitions:• Qu’est‐ce que l’hydrofugation ?• Qu’est‐ce que l’imperméabilisation?

• De quelle façon l’eau s’infiltre‐t‐elle ? • Pourquoi le drainage est‐il si important ?• Principes de design d’imperméabilisationet gestion de l’eau

• Quelles sont les options?  

Definitions: • Hydrofugation : Traitement d’une surface ou d’une structure pour qu’elle résiste aupassage de l’eau en l’absence de pression hydrostatique

• Imperméabilisation : Traitement d’une surface ou d’une structure pour qu’elle résiste aupassage de l’eau en présence d’une pression hydrostatique.

• Pression hydrostatique : Pression exercée dans toutes les directions par de l’eauliquide stationnaire; elle augmente avec la profondeur.

• Nappe phréatique : est une nappe d'eau souterraine. Ce terme d'hydrologie désigne uneréserve d'eau souterraine peu profonde et alimentant sources et puits. Se nommeégalement nappe aquifère ou nappe libre.

• Ascension capillaire : mouvement vertical de l’eau attribuable à la tension de surface. lesespaces poreux continus dans le sol agissent comme des tubes capillaires. Étant donné latension de surface, l’eau risque de s’élever au‐dessus de la nappe phréatique.

Pourquoi impermeabiliser?

“Près de 66 % des syndicats de copropriété ont déclaréavoir subi des dommages d’infiltration d’eau1”

1. Zabas, 1983. Brand, Ron. Architectural Details for Insulated Buildings, 1990

“90 % des problèmes d’infiltration d’eau se produisentdans 1 % de la surface totale du bâtiment1”

1. Kubal, Michael T.,Waterproofing the Building Envelope, 1994

Les coûts de l’échec sont élevés!

Les coûts de l’échec sont toujours élevés!

Comment l’eau peut s’infilter?

• Fissure• Capillarité• Gravité

Comme se protéger?

Hydrofugation:

“Le traitement d’une surface ou structure pour qu’ellerésiste au passage de la vapeur d’eau et de l’eau enabsence de pression hydrostatique1”.

1. Justin Henshell, The Manual of Below‐Grade Waterproofing Systems

Hydrofugation

Hydrofugation

.

Imperméabilisation:

“Le traitement d’une surface ou structure pour qu’ellerésiste au passage d’eau par pression hydrostatique¹”.

• 1. Justin Henshell, The Manual of Below-Grade Waterproofing Systems

.

Pression exercée danstoutes les directions par del’eau liquide stationnaire

Pression hydrostatique estaggravée par la profondeurdans le sol.Elle augmenteselon les eaux souterrainessaisonnières.

Tunnel de fondation au-dessous du niveau du sol

Pression hydrostatiquePression hydrostatique

Nappe phréatique

Sources d’eauSources

Nappe phréatique

Sources d’eau

Ground Water Table

Sources d’eauAscension capillaire

• Mouvement vertical de l’eau attribuable à la tension de surface.

• L’eau remonte à la surface dans tous les types de sol à l’exception du gravier.

• Argile et limon : la zone de saturation s’étendjusqu’à 1.80m au-dessus de la nappe phréatique.

• La pression de l’eau liquide dans la zone de saturation exerce une pression hydrostatique.

.

Eau souterraine et ascension capillaire

Tiré de : Highway Materials, Soils and Concretes, Harold N. Atkins

Ascension capillaire

Nappe phréatique

Vapeur d’eau seulement

Dalle de béton

Asc

ensi

on

capi

llair

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Impe

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bilis

atio

n né

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aire

Eau liquide et vapeur d’eau

Zone de saturation

* Justin Henshell, The Manual of Below-Grade Waterproofing Systems

Ascension Type Zone decapillaire de sol saturation

3,70m Argile 1,70m

3,70m Limon 1,70m

1,70m Sable fin 1,35m

0,80m Sable grossier 0,65m

Sources d’eau

Conditions rencontrées

• Échéanciers des travaux• Disponibilité des terrains • Excavations plus profondes• Types de sol• Manque de connaissances• Coûts de réparation qui montent en flèche

Principes de design d’imperméabilisationGestion de l’eau

Hydrofugation ou imperméabilisation ?

Traitement pour hydrofugation

Traitement pour imperméabiliser

Traitement pour hydrofuger

Principes de design d’imperméabilisationGestion de l’eau

Hydrofugation ou imperméabilisation ?

Principes de design d’imperméabilisationGestion de l’eau

Hydrofugation

Aspect négatif de l’imperméabilisation

Imperméabilisation

cuvelage:

Ouvrage d’étanchéité des paroisd’un local souterrain réalisé avec unenduit étanche (mortier fortementhydrofugé ou mortier de résinessynthétiques)*.

* Jean de Vigan Dicobat 1990

Barrière anti-humidité

Imperméabilisation

Principes de design d’imperméabilisationGestion de l’eau

Aspects positifs de l’imperméabilisation

• Protège de l’action corrosive du sol

•Système complet

• Membrane en continu

• Solutions multiples

Hydrofugation

.

Gestion de l’eaudrainage

• .

.Gestion de l’eaudrainage

Gestion de l’eaudrainage

Gestion de l’eaudrainage

• Risque de contre‐pente• Écrassé lors du ramblaiement• Obstruction(ocre ferreux)

Gestion de l’eaudrainage

Gestion de l’eauPanneau drainant

Toile filtrante non-tissée en polypropylène

Panneau de polypropylène

Propriétés physiques

Taux d’écoulement élevé –5690 L/min/m2

Résistance à la compression 11–35,000 lb²

Le panneau drainant remplace 250 mm de pierres

Les drains préfabriqués sont constitués d’une matrice polymérique en troisdimensions pouvant être formée selon différentes résistances à la compressionet capacités de débit. Une toile géotextile filtrante est collée à la face« fossette » afin de retenir les particules du sol tout en permettant à l’eau depénétrer librement dans la matrice de base.

DÉBIT D’EAU COMPRESSION DE LA MATRICE TOILE FILTRANTE

Gestion de l’eaupanneau drainant

Murs verticaux :

• Remblais• Soutènement• Isolant

Drainage de périmètre

À l’horizontale :• Stationnement et tabliers d’estrade• Dalle à double coulée• Sous dalle• Jardinières

Gestion de l’eaupanneau drainant

Avantages des panneaux de drainageDiminue:

• la pression hydrostatique

• l’ascension capillaire

Offre:

• une protection de la membrane

• des débits d’eau élevés

Imperméabilisation

Panneau de drainage

CNB Section 9.13.2 Protection contre l’humidité (hydrofugation)• Lorsque le niveau du sol extérieur est plus élevé que le plancher à l’intérieur, les

surfaces extérieures des murs de fondation doivent être étanchéisées.

CNB Section 9.13.1.2. Imperméabilisation• Lorsqu’il y a pression hydrostatique, les surfaces extérieures des murs de fondation

doivent être imperméabilisés.• Les toitures des structures souterraines doivent être imperméabilisées.• Les matériaux doivent être conformes à la série CAN/CGSB 37.• Les matériaux doivent être installés conformément à la série CAN/CGSB 37.

Codes et réglementation

CNB Section 5.8.2.1 Protection contre l’humidité• Lorsque les éléments de construction séparent l’espace intérieur du

sol, des matériaux spécifiques doivent être installés pour empêcher le transfert de l’humidité.

CNB Section 5.8.2.2. Matériaux de protection• Les matériaux doivent afficher un taux faible de perméabilité à l’eau

afin d’empêcher le transfert de l’humidité.• L’indice de protection contre l’humidité doit pouvoir résister à la

pression hydrostatique.• Les matériaux doivent être conformes à la série CAN/CGSB 37.• Les matériaux doivent être installés conformément à la série

CAN/CGSB 37.

Codes et réglementation

Normes CGSB / ONGC série 37

• ONGC 37.1 Émulsion de bitume à émulsif chimique, pour l'imperméabilisation à l'humidité

• ONGC 37.2 Émulsion bitumineuse non fillerisée, à colloïde minéral, pour l'imperméabilisation à l'humidité et à l'eau, et pour le revêtement de toitures

• ONGC 37.3 Application d'émulsions de bitume pour l'imperméabilisation à l'humidité ou à l'eau

• ONGC 37.GP6 Bitume fluxé, non fillerisé, pour l'imperméabilisation à l'humidité

• ONGC 37.16 Bitume fluidifié, fillerisé, pour l'imperméabilisation à l'humidité et à l'eau

• ONGC 37.29 Mastic d'étanchéité à base de caoutchouc et de bitume

• ONGC 37.50 Bitume caoutchouté, appliqué à chaud, pour le revêtement des toitures et l'imperméabilisation à l'eau

Normes CGSB / ONGC série 37

• ONGC 37.3 Application d'émulsions de bitume pour l'imperméabilisation à l'humidité ou à l'eau

• ONGC 37.51 Application à chaud du bitume caoutchouté pour le revêtement des toitures et pour l'imperméabilisation à l'eau

• ONGC 37.58 Membrane d'élastomère obtenue par liquide appliqué à froid, pour l'utilisation protégée dans le revêtement des toitures et l'imperméabilisation

• CAN/CGSB-51.34-M Pare-vapeur en feuille de polyéthylène pour bâtiments

• CAN/CGSB-A123.4 Bitume utilisé pour l’imperméabilisation de revêtements multicouches pour toitures.

SYSTÈMES D’IMPERMÉABILISATION TOTALE

ETSYSTÈMES DE GESTION DE L’EAU

Quelles sont les solutions ?

.

Ce qu’il faut prendre en considération

• L’accès au chantier et la dimension du projet

• Une construction estivale ou hivernale

• Le substrat :

Applications horizontales ou verticales Béton vert ou complètement sec Nouvelles ou vieilles fondations de blocs de béton Coffrages isolés Imperfections, sections en nids d’abeille, trous pour les attaches

Coûts des infiltrations et des réparations qu’elles nécessitent ?Garanties

Option Design

Hydrofugation vs. Imperméablisation

Imperméabilisationn

Hydrofugation

Hydrofugation

À base de solvant Émulsion

Enduits cimentairesAspect négatif

Ne pas se compliquer

Préparation du substrat:

Diminuer la pression hydrostatiqueFaçonnage de gorgesPose de drains

Pose de drains de décompression

Installation de l’enduit

PulvériséA la brosseA la truelle

Injection

Si nécessaire injecter un aqua-réactif

Cristallisation

Réaction chimique faisant réagir la chaux libre du béton afin de former des cristaux qui obturent les pores du béton.

Les pores sont ainsi obstrués et rendent l’ouvrage imperméable.

Béton non traité Cristallisation achevéeCristallisation début

Cristallisation

Cristallisation

Installation à la brosse

Installation par pulvérisation

Cristallisation

Avant

Après

Impermeabilisation inverséesur parois berlinoiseou dalle de propreté

.

Les options

• Bentonite• Bitume modifié• Membrane de polyoléfine (FPO)

.

Composée de polypropylène ou géotextile et de bentonite formant une membrane qui s’installe sur les parois, sur

des surfaces humides ou du béton vert.

La bentonite est une argile colloïdale dont le nom provient de Fort Benton dans le

Wyoming

bentonite

Installation l’horizontale ou verticale

Bitume modifié

Bitume modifié

Membrane de polyoléfine (FPO)

Membrane de polyoléfine (FPO)

Imperméabilisation extrados

Système installé sur la face externe de la structure

Solutions:

• Membranes liquides• Membranes auto-adhesives• Membranes thermosoudées

Imperméabilisation

Membranes Liquides

100% solideÀ chaud |

froidÀ base de solvant À base d’eau

Avantages:

• Aucun joint• Excellent pour les situations complexes• Adhère aux substrats rugueux/irréguliers• Application rapide par pulvérisation• Scelle facilement autour des pénétrations

Considérations:

• Équipement de chauffage ou de pulvérisation• Contrôle de l’épaisseur• Risque de sous-pulvérisation• Cure varie en fonction de la température• COV

Membranes Liquides

Imperméabilisation

Membranes Liquides 100%

solide

À chaud À froid

Imperméabilisation

À chaud

Bitume caoutchoutéappliqué à chaud

.

Bitumes raffinésStabilisants minéraux Polymère SBS

790-11

Membrane en bitume caoutchouté appliqué à chaud

790-11

Membrane en bitume caoutchouté appliqué à chaud

Chauffage du bitume dans une chaudière à double paroi

Application de l’apprêt

Membrane790-11

Bitume caoutchouté appliqué à chaud

Bitume caoutchouté appliqué à chaud

Première couche ± 3mm

Installation verticale Sur dalle de propreté

790 11

Bitume caoutchouté appliqué à chaud

2e couche 2 à 3mm 

Imperméabilisation

À froid

Henry CM100

À froid 100% solide

Imperméabilisation

Membranes Liquides

À base de solvant

Membrane à base de solvant

• S’applique par temps froid

• Pulvérisé• Brosse

À base de solvant

Imperméabilisation

Membranes Liquides

À base d’eau

Membrane à base d’eau

• S’applique sur béton vert• Sur un substrat humide• Craint le gel et la pluie

avant la fin de la cure

Membrane à base d’eau

Membranes synthétiques

EpoxyPolyuréthaneMéthyl Métacrylate

Membranes en rouleaux

ThermosoudéesAutoadhésives

Fixées mécaniquement

Membranes en rouleaux

bitume modifié aux SBS

Thermosoudées

Membranes Thermosoudées

• Épaisseur contrôlée en usine

• Renfort de polyester• S’applique par temps

froid • Sans protection

.Thermosoudées

Thermosoudées

• .

Thermosoudées

• Pavage direct sur la membrane

Membranes en rouleaux

bitume modifié aux SBS

Auto-adhésives

Membranes auto-adhésives

• Membrane en pleine adherence• Pas de flamme• Epaisseur controlée en usine• Pas d’odeur• Besoin d’une protection

Membranes auto-adhésives

.

Membranes auto-adhésives

Membranes en rouleaux

Fixées mécaniquement

Membrane fixéemécaniquement

• Allie à la fois le principed’étanchéité et de panneaudrainant.

• Pas de cure• Pas de limite de température

Membrane fixée mécaniquement

.

ACCESSOIRES

• Bandes d’arrêt d’eau• Injections

Bande d’arrêt d’eau à base PVC

Bande d’arrêt d’eau

Bande d’arrêt d’eau à base de bitume

Bande d’arrêt d’eau à base du bitume

Bande d’arrêt d’eau à de base de bentonite

Hydrogonflant

Les injections

• Injections structurelles• Epoxy

• Injection pour étanchéiser• Aqua‐réactif

Injections structurelles

Recréer le monolitisme du béton

Les injections

Aqua-réactif

Résumé:

• Hydrofugation• Impermeabilisation• Nappe phréatique• Ascension capillaire• Pression hydrostatique• Aspect négatif/positif• Enduits• Cristallisation• Membranes• Bandes d’arrêt d’eau• Injections

Plus d’excuse!

Remerciements:

• Glen English WR Meadows• Phil Meunier Xypex• Denis Gingras Membranes Hydrotech• Michel Paré & Derek Piszczatowski Iko• Patrick Lanthier Soprema• Patrick Lavoie Dörken Systems Inc.• Sébastien Julien Tremco• Alain-Michel Paré Groupe Lefebvre • Karl Mongrain Isolation Mongrain

Nicolas de MoncuitDirecteur, science du bâtiment

Henry Canada inc.

Merci